极端环境中的微生物(二)
嗜酸菌分布在酸性矿水、酸性热泉等地区,如氧化硫硫杆菌在pH值低于0.5的环境中仍能存活,专性自养嗜酸的氧化亚铁硫杆菌(Thiobacillus ferrooxidans)能氧化硫和铁,并产生硫酸,这两种细菌都是极端嗜酸菌。在酸性环境中,还存在能够氧化铁的钩端螺旋菌(Leptospira)。嗜酸硫杆菌(Thiobacillus acidophilus)是一种能进行化能自养和化能异养生长的细菌,最适生长pH值在3.0—3.5之间的环境中。在酸性环境中,还生活着一些嗜酸嗜热的芽孢杆菌(Bacillus),在60—65℃、pH3-4的条件下,生长速率达到最大。这种细菌能利用碳水化合物或氨基酸作为营养源。在酸热环境中生长繁殖的一种最异常的微生物是嗜酸热原体(Thermoplasma acidophilum),它的最适生长温度为59℃,最适pH为2左右,无细胞壁,对营养要求相当复杂,必需利用酵母膏作为营养基质,但必须有天然的有机营养才能生长。此外,在酸性环境中,还生活着许多嗜酸的真核微生物,如椭圆酵母、红酵母等。有一种头孢霉(Cephalosporium),能在浓度为10%以上的硫酸中生长,并要求培养基中含有4%的硫酸铜,它是迄今发现的抗酸能力最强的微生物。多年来,一些嗜酸细菌被广泛用于铜等金属的细菌浸出。另外,人们也在尝试利用硫杆菌分解磷矿粉,通过提高其溶解度来增加磷矿粉的肥效。
在碱湖及一些碱性环境中,甚至在一些中性环境中,可分离出嗜碱微生物。专性嗜碱微生物可在pH11—12的条件下生长,但在中性pH条件下却不能生长。例如巴氏芽孢杆菌(Bacillus pasturii)、嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)等细菌即是如此。在高pH的碱水泉中,曾分离出一种黄杆菌(Flavobacterium),它在pH11.4的条件下生长良好。在石灰湖出现富营养化的水体中,许多蓝细菌也是嗜碱菌,它们最适的生长pH值在9—10之间,有一种藻类甚至能在pH13的强碱条件下生长,这是迄今发现的抗碱值最高的微生物。近年来,人们还发现了嗜碱的能进行光合作用的细菌。